大二文件电拖第1章-学生版

1、 电机和变压器都是能量或信号转换的电磁装置，以磁场为媒介。 磁场问题是一个复杂问题，我们不去精确地分析它，而是把它简化为磁路问题来处理。航空电机及电气传动第1章 磁路1.磁场的几个基本物理量 磁场可由磁极产生，也可由电流产生。 磁场的分布可由磁力线来描述，磁力线总是闭合的。 电路：电流流过的路径称之为电路。 磁路：磁力线所经过的路径称为磁路。（1）磁感应强度（又称磁密）B单位：T（特斯拉）（2）磁通亨利单位：Wb（韦伯）（3）真空磁导率0顺磁： 0 ； 逆磁： 0 非磁性材料：0 如：空气隙、铜、铝、绝缘材料等 磁性材料，也称铁磁材料：几百、几千倍0 磁性材料又分软磁材料（纯铁、电工钢）和硬磁

2、材料。 （4）磁场强度H单位：A/m 由于铁磁材料的磁导率不是一个常数，具有非线性（磁路饱和现象），通常利用查磁化曲线求解较为方便。 物理意义：单位长度磁路上的磁压降。（1）安培环路定律：在磁场中沿任一闭和回路磁场强度的线积分等于穿过该回路所有电流的代数和，即2.磁场的安培环路定律和磁通连续性定律 其中电流的正方向与闭合回路的正方向满足右手定则。（2）磁通连续性定律：通过任意闭合曲面的磁通量必为零，2.磁场的安培环路定律和磁通连续性定律 即磁通量处处连续。3.磁路的基本定律 （1）磁动势F（也称磁通势） 由安培环路定律，引出一个重要的物理量磁动势，用于反映产生磁通的源，与电路中的电动势相对应。

3、 其计算可由两方面考虑：从磁通产生的源：从磁路的磁压降：可参看图1-2。3.磁路的基本定律 （2）磁路欧姆定律式中：为磁阻为磁导，单位：H（亨）磁阻与铁磁材料的磁导率有关，因而也是非线性的。故F与为非线性关系。 注意：尽管磁路和电路在物理量和基本定律上有一一对应的关系，但是，磁路和电路仍有本质的区别：1）电路中可以有电动势而无电流，磁路中有磁动势必有磁通。2）电路中有电流就有功率损耗，而在恒磁通下，磁路中无损耗。3）电流只在导体中流过，而磁路中除了主磁通外还必须考虑到漏磁通的影响。4）电路中电阻率在一定温度下恒定不变，而由于铁磁材料构成的磁路中，磁导率是随着磁密而变化的，所以磁导率不是一个常数

4、。例：图1-2，已知铁心截面积S910-4，磁路平均长度L=0.3m，铁心磁导率50000，励磁线圈匝数W500匝，试求在铁心中产生1T的磁通密度时，需要多少磁动势和励磁电流。解：3.磁路的基本定律 （3）磁路的基尔霍夫定律 根据磁通连续性定律，结合多分支特点，得出磁路的基尔霍夫第一定律：3.磁路的基本定律 当磁路由数段不同截面、不同铁磁材料的铁心或气隙组成时，将磁路分成若干段，每段为同一材料、相同截面积、同段内磁密处处相等，则安培环路定律变为：上式称为磁路的基尔霍夫第二定律。4.其他一些电磁定律 （1）电磁感应定律 电磁感应定律就是变化的电场附近会产生变化的磁场，而变化的磁场附近会产生变化的

5、电场。 定义：无论何种原因使与闭合线圈交链的磁链随着时间T变化时，线圈中将会产生感应电动势e。根据原因的不同，感应电动势可分为：1）切割（运动）电动势：指线圈不动，跨接在线圈上的导体运动，使得穿过线圈的磁通随着时间的变化而变化。此时的e叫做切割电动势e=Blv,方向由右手定则判定。2）变压器电动势：指线圈不变，穿过线圈的磁通发生变化，这样在线圈内将产生感应电动势，其大小与线圈的匝数和磁通变化率成正比，方向由楞次定律决定。（2）电磁力定律载流导体在磁场中要受到力的作用，方向用左手定则判定。在旋转电机中，作用在转子载流导体上的电磁力将使转子受到一个力矩，称为电磁转矩。电磁转矩是电机实现机电能量转换

6、的重要物理量。（3）电路定律1)欧姆定律2)基尔霍夫第一定律（电流定律）3)基尔霍夫第二定律（电压定律）在电路中，对任一回路，沿回路环绕一周，回路内所有电动势的代数和等于所有电压降的代数和，即： 物理中的能量守恒定律在此同样适用。 例如，对于电动机，有：（4）能量守恒定律5.磁性材料的特性 铁磁材料的特点：（1）磁导率随着外加磁场的变化而发生相应的变化，存在磁饱和现象。（2）在交变磁场中，铁磁材料被反复交变磁化，从而消耗能量，这种损耗称为磁滞损耗ph。 涡流损耗pe是由交变磁通在铁心内部产生涡电流而引起的损耗。5.磁性材料的特性 磁滞损耗与涡流损耗之和，称为铁心损耗pFe。 式中：CFe铁心损耗系数 G铁心重量 f磁场交变频率 Bm磁感应强度最大值6.恒定磁通磁路的计算 两种情况：（1）给定磁通，求所需要的磁动势。（2）已知磁动势，求磁路中的磁通或磁密。本章结束查磁化曲线B/SFHjLj对第一章的几点补充说明 1）磁路欧姆定律（1-9）、磁阻公式（1-8）：主要作用是说明磁场是可以简化为磁路的。仅在磁路非饱和时，才用于计算。2）图（1-2）：主磁通、漏磁通。磁通方向：根据电流方向、激磁线圈的绕向，由右手螺旋法则